Ngnix + Tomcat负载均衡架构

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Ngnix + Tomcat负载均衡架构

一、nginx

Nginx (发音同 engine x)是一款轻量级的Web 服务器/反向代理服务器及电子邮件(IMAP/POP3)代理服务器,并在一个BSD-like 协议下发行。  其特点是占有内存少,并发能力强,事实上nginx的并发能力确实在同类型的网页伺服器中表现较好。目前中国大陆使用nginx网站用户有:新浪、网易、 腾讯,另外知名的微网志Plurk也使用nginx。

废话不多说, 先上图...

二、Tomcat

tomcat服务器就不用多说了吧。我们可以准备2、3个tomcat服务器进行测试。废话不多说,准备环境走起...

 

三、环境准备 

1、 jdk 1.8.0_102

2、nginx 1.12.0(在官网上下一个解压就行,官网:http://nginx.org/);

3、2个或多个tomcat 6.x 7.x 8.x 9.x 都可以(比如我准备的是3个一模一样的8.x版本,只是配置文件改了而已,一会会详细怎么改 ,官网:http://tomcat.apache.org/)

 

四、nginx配置文件

路径:\nginx-1.12.0\conf\nginx.conf

配置如下:

 

 

 

 

五、Tomcat配置文件

apache-tomcat-8.5.16.1\conf\server.xml

... 

 <Server port="18006" shutdown="SHUTDOWN">

...

<Connector port="18081" protocol="HTTP/1.1" connectionTimeout="20000" redirectPort="8443" /> 

...

<Connector port="18009" protocol="AJP/1.3" redirectPort="8443" /> 

 ...

 

 apache-tomcat-8.5.16.2\conf\server.xml

 ...

<Server port="18007" shutdown="SHUTDOWN"> 

 ...

<Connector port="18082" protocol="HTTP/1.1" connectionTimeout="20000" redirectPort="8443" /> 

...

<Connector port="28009" protocol="AJP/1.3" redirectPort="8443" /> 

...

 

apache-tomcat-8.5.16.3\conf\server.xml

 ...

<Server port="18008" shutdown="SHUTDOWN"> 

...

<Connector port="18083" protocol="HTTP/1.1" connectionTimeout="20000" redirectPort="8443" /> 

 ...

 <Connector port="38009" protocol="AJP/1.3" redirectPort="8443" />

...

 

OK,需要配置的就配置好了,我们再做一件事,我们选用欢迎页,为了区别欢迎页,我们修改一下index.jsp页面,apache-tomcat-8.5.16.1\webapps\ROOT\index.jsp,随意区分一下就好。然后分别启动nginx和三个tomcat(nginx.exe、startup.bat)

 

 

因为我们在上面说了,改tomcat的欢迎页,所以每次刷新的时候呢,三个欢迎页就会轮流替换,在实际项目中也是一样的原理,但是有一点不足,session共享问题,这么做session是不共享的。也是不满足高并发,这只是一个演示的demo。

 

 

怎样实现session共享呢?
 
 

 查了一些资料,看了一些别人写的文档,总结如下,实现nginx session的共享

 

服务器有多台,用nginx做负载均衡,这样同一个IP访问同一个页面会被分配到不同的服务器上,如果session不同步的话,就会出现很多问题,比如说最常见的登录状态,下面提供了几种方式来解决session共享的问题:

 

1、不使用session,换用cookie session是存放在服务器端的,cookie是存放在客户端的,我们可以把用户访问页面产生的session放到cookie里面,就是以cookie为中转站。你访问web服务器A,产生了session然后把它放到cookie里面,当你的请求被分配到B服务器时,服务器B先判断服务器有没有这个session,如果没有,再去看看客户端的cookie里面有没有这个session,如果也没有,说明session真的不存,如果cookie里面有,就把cookie里面的sessoin同步到服务器B,这样就可以实现session的同步了。

说明:这种方法实现起来简单,方便,也不会加大数据库的负担,但是如果客户端把cookie禁掉了的话,那么session就无从同步了,这样会给网站带来损失;cookie的安全性不高,虽然它已经加了密,但是还是可以伪造的。

 

2、session存在数据库(MySQL等)中 后台可以配置将session保存在数据库中,这种方法是把存放session的表和其他数据库表放在一起,如果mysql也做了集群了话,每个mysql节点都要有这张表,并且这张session表的数据表要实时同步。

说明:用数据库来同步session,会加大数据库的IO,增加数据库的负担。而且数据库读写速度较慢,不利于session的适时同步。

 

3、session存在memcache或者Redis中 memcache可以做分布式,配置文件中设置存储方式为memcache,这样会建立一个session集群,将session数据存储在memcache中。

说明:以这种方式来同步session,不会加大数据库的负担,并且安全性比用cookie大大的提高,把session放到内存里面,比从文件中读取要快很多。但是memcache把内存分成很多种规格的存储块,有块就有大小,这种方式也就决定了,memcache不能完全利用内存,会产生内存碎片,如果存储块不足,还会产生内存溢出。

 

4、nginx中的ip_hash技术能够将某个ip的请求定向到同一台后端,这样一来这个ip下的某个客户端和某个后端就能建立起稳固的session,ip_hash是在upstream配置中定义的:

 

 

 

 

ip_hash是容易理解的,但是因为仅仅能用ip这个因子来分配后端,因此ip_hash是有缺陷的,不能在一些情况下使用:

 

1.nginx不是最前端的服务器。 ip_hash要求nginx一定是最前端的服务器,否则nginx得不到正确ip,就不能根据ip作hash。譬如使用的是squid为最前端,那么nginx取ip时只能得到squid的服务器ip地址,用这个地址来作分流是肯定错乱的。

 

2.nginx的后端还有其它方式的负载均衡。 假如nginx后端又有其它负载均衡,将请求又通过另外的方式分流了,那么某个客户端的请求肯定不能定位到同一台session应用服务器上。这么算起来,nginx后端只能直接指向应用服务器,或者再搭一个squid,然后指向应用服务器。最好的办法是用 location作一次分流,将需要session的部分请求通过ip_hash分流,剩下的走其它后端去。

 

5、upstream_hash 为了解决ip_hash的一些问题,可以使用upstream_hash这个第三方模块,这个模块多数情况下是用作url_hash的,但是并不妨碍将它用来做session共享。它的原理是这样的:浏览器A去访问nginx,nginx根据IP的hash去访问某一个服务器,至此,以后的每次访问都会是这个服务器在运作,所以才有的session同步,浏览器B、C、D...也去访问nginx,nginx还会根据B、C、D的IP_hash访问的服务器可能还是原来的服务器也有可能是新的服务器。它们之后的访问都会是各自第一次访问你的服务器,只有服务器崩了,才会去别的服务器,从而实现session共享。

 

至此window下nginx+tomcat负载均衡配置结束。

 

 

我成功正因我志在成功!
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